基于远程及虚拟现实技术的综自站仿真系统

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1、基于远程及虚拟现实技术的综自站仿真系统摘要：木文研究了具有更高的逼真度和灵活性的新型500kV综合自动化变电站仿真系统，该仿真系统是在一体化仿真支撑系统下，基于虚拟现实及远程培训技术建立。木文从硬件构成到软件组成详细的介绍了该仿真系统的各部分具体功能及主要软件的具体开发方法。关键词：虚拟现实远程培训综合自动化仿真系统［中图分类号］04-33［文献标识码］A［文章编号］1000-7326(2012)06-0050-031.引言随着我国电力工业和电力系统的发展，电网系统的复杂程度越来越大,对变电站的安全、经济运行要求越来越高，传统的变电站的运行和管理方式已难以适应如今复杂电网系统对安全及经济性

2、的较高要求，故在近年来微电子技术、计算机技术和通信技术迅猛发展的支持下，变电站的综合自动化技术应运而牛,变电站的发展方向己逐步转变为建设少人或无人值守的综合自动化变电站。2.综合自动化变电站仿真培训系统的基木构成2.1概述木文研究的整体目标是结合区域电网特点，选取1-2个典型500kV枢纽综合自动化变电站作为仿真对象，采用虚拟现实及远程培训技术进行开发，整个500kV电网和220kV电网所构成的电磁环网作适当简化后形成以500kV变电站为主的“一网两站”联合仿真培训系统。主要工作和技术路线：全部为软仿真(无实际操作屏)；计算机主机在仿真支撑系统下建立常规数学模型，并进行数据管理及接口通讯；

3、采用区域电网系统内光纤局域网络;分别对区域电网内1・2个典型500kV枢纽变电站进行详细仿真；整个500kV电网和220kV电网所构成的电磁环网作适当简化后形成以500kV变电站为主的“一网两站”联合仿真培训系统。2.2硬件构成本文研究的仿真培训系统的硬件由本地服务器、本地教练员站、本地工程师站、本地学员站、远程教练员站、远程学员站、虚拟屏台投影系统、通讯系统、交换机和网络附件、电源系统、打印机以及各种环境仿真设备等部分组成。2.3软件构成综自站仿真培训系统的软件是构成整个仿真培训系统的核心部分，主要由下列软件构成：仿真支撑系统软件；工程师/教练员台功能软件；500kV综合自动化变屯站一、

4、二次设备模型软件；500kV综合自动化系统仿真软件（包括监控、继保、电压无功综合控制、低频减载、备自投以及通信子系统等）基于虚拟现实技术的变电站三维交互式虚拟场景多媒体操作巡视系统软件；远程培训系统功能软件；等值电网仿真软件；网络通讯软件；音响仿真软件。1.综自站仿真系统主要软件组成3.1仿真支撑系统技术特点仿真支撑系统遵循软件工程的标准，按照分层和功能模块化思想设计,是集建模、调试、验证和系统运行、数据库管理、进程调度于一体的集群化软件，仿真支撑系统具有以下一些特点模块化建模技术：通过调用过程算法库中相应的过程算法依次建立对象设备、部件或过程的仿真模块，各模块以输入、输出变量名的形式自动

5、连接，建立系统的整体仿真模型，实现数据在模块间的传递；模块间的连接呈网状结构，以复现电力系统中各种潮流参数的传递过程和相互影响关系；建模过程无需编程,将所建立的模块依照实际主接线系统的接线方式进行搭接即可。在线、交互方式的模型调试：以完全在线的交互方式对仿真模型进行各种修改，模型软件即改即得，不需重新编译、链接和下载即可直接进入运行状态，便于模块及模型的修改调试，提高模型开发效率。全过程图形化建模方式：依据仿真对象选择对应的图元，按照工艺生产过程连接各个对象图元，支撑系统根据图元连接关系同步自动生成仿真模型，建成的模型可直接运行。图形化建模无需记忆复杂的命令，建模过程简单方便，模型命名规范

6、，形式直观，便于模型的分析、维护和重复利用。具备完善的过程算法库：过程算法库涵盖了变电站中常见的典型一、二次及辅助设备、环节、过程和不同综合自动化系统的各种过程算法，算法具有标准的规范定义和较强的通用性；不同的算法只需分别开发，可重复使用，提高了研究和工作效率。通用性强：不同的过程算法库结合，可作为各种连续过程的建模、调试和验证平台，已应用于火电、核电、水电、联合循环、电网、变电站、航空航天等领域的仿真模型开发。高度开放性：系统采用开放式结构化设计，便于功能的扩充和维护，具有标准化的对外接口；支持过程算法库的扩充、算法的修改以及对应图元库的扩充和修改；在遵循支撑系统开发规范基础上，可使用不

7、同开发工具开发各种动态仿真模型。3.2500kV综合自动化变电站一、二次设备模型软件3.2.1500kV综合自动化变电站一、二次设备仿真对象电气主接线500kV：3/2接线、3个完整串、6冋进出线（设高抗2冋）；220kV：双母线带旁路、6冋进出线；35kV：单母线（两段），8冋进出线。主变变压器:2台。保护及自动装置配置500kV：每冋500kV线路按照2套主保护，1套后备保护配置。各冋线路的保护配置可兼顾不同厂家。2